Σύγκριση μοντέλων καταστατικής εδαφικής συμπεριφοράς για
τον υπολογισμό της Φέρουσας Ικανότητας Επιφανειακού
Θεμελίου: Mohr-Coulomb vs UBCSAND vs PM4Sand vs
Ta-Ger sand.

Χρυσοσπάθης, Δημήτρης; Chrysospathis, Dimitris

dc.contributor.author	Χρυσοσπάθης, Δημήτρης	el
dc.contributor.author	Chrysospathis, Dimitris	en
dc.date.accessioned	2024-09-03T06:39:41Z
dc.date.available	2024-09-03T06:39:41Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60097
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27793
dc.rights	Default License
dc.subject	Καταστατικά προσομοιώματα	el
dc.subject	Φέρουσα ικανότητα θεμελίου	el
dc.subject	Constitutive models	en
dc.subject	Footing bearing capacity	en
dc.title	Σύγκριση μοντέλων καταστατικής εδαφικής συμπεριφοράς για τον υπολογισμό της Φέρουσας Ικανότητας Επιφανειακού Θεμελίου: Mohr-Coulomb vs UBCSAND vs PM4Sand vs Ta-Ger sand.	el
dc.title	Comparison between constitutive soil models for the Axial Bearing Capacity of Shallow Footings: Mohr-Coulomb vs UBCSAND vs PM4Sand vs Ta-Ger sand.	en
dc.contributor.department	Γεωτεχνικής	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Γεωτεχνικά	el
heal.classification	Geotechnical	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-03-12
heal.abstract	Το πρόβλημα εύρεσης φέρουσας ικανότητας αποτελεί φαινομενικά ένα απλό πρόβλημα. ΄Εχουν αναπτυχθεί πολλές αναλυτικές μέθοδοι και έχει τεθεί προς επίλυση ουκ ολίγες φορές σε ηλεκτρονικά προγράμματα. Παρόλα αυτά, δεν αποτελεί στην πραγματικότητα ένα λυμένο πρόβλημα. Οι αναλυτικές μέθοδοι δεν έχουν καταλήξει σε μια καθολική απάντηση στο ζήτημα. ΄Οσο για την επίλυση με ηλεκτρονικά προγράμματα, η αντοχή φανερώνεται όταν το θεμέλιο ωθείται σε μια οριακή κατάσταση, στην αστοχία. Η λειτουργία ενός προγράμματος σε οριακές καταστάσεις αποτελεί ανέκαθεν ένα δύσκολο εγχείρημα, πόσο μάλλον όταν δεν είναι ακριβώς γνωστή η αναμενόμενη συμπεριφορά σε αυτές τις καταστάσεις. Σκοπό της παρούσας διπλωματικής αποτελεί η εύρεση της φέρουσας ικανότητας επιφανειακού λωριδωτού θεμελίου υπό κατακόρυφη κεντρική φόρτιση σε ξηρή άμμο με χρήση απλών και εξελιγμένων καταστατικών προσομοιωμάτων, τα οποία εξειδικεύονται στην περιγραφή του φαινομένου της ρευστοποίησης. Πρωτού αρχίσουν ακόμη οι δοκιμές κρίνεται αναγκαία η αξιολόγηση της ακρίβειας του προγράμματος στο οποίο θα πραγματοποιηθούν οι δοκιμές. Το FLAC2D αποτελεί ένα πρόγραμμα πεπερασμένων διαφορών. Για την επίλυση οποιουδήποτε προβλήματος πρέπει να οριστούν τα όρια του προσομοιώματος και να γίνει ο διαμερισμός του σε στοιχεία με εδαφικές ιδιότητες μέσω του καννάβου. Ερωτήματα όπως, πόσο μεγάλο πρέπει να είναι το προσομοίωμα, ή πόσο πυκνός πρέπει να είναι ο κάνναβος απαντώνται μέσα από δοκιμές και πειραματισμούς με αυτές και άλλες παραμέτρους σε ένα απλό πρόβλημα, για το οποίο υπάρχει ακριβής αναλυτική επίλυση. Επομένως, όσο πιο κοντά βρίσκεται η αριθμητική λύση στην αναλυτική, τόσο πιο ακριβές είναι το προσομοίωμα. Στη συνέχεια, γίνεται ανασκόπηση των αναλυτικών μεθόδων για την εύρεση φέρουσας ικανότητας θεμελίωσης. Ειδικότερα, το πρόβλημα εξετάστηκε από πολλούς επιστήμονες και αρκετοί αποπειράθηκαν να συνεισφέρουν με τη δικιά τους λύση. Στην πραγματικότητα μέχρι σήμερα δεν έχει βρεθεί μοναδική αναλυτική λύση. Μέρος του προβλήματος έχει επιλυθεί, όμως χωρίς τη γνώση της επιφάνειας αστοχίας που αναπτύσσεται κάτω από το θεμέλιο στην αστοχία, οι λύσεις αποτελούν μόνο προσεγγίσεις. Παρόλα αυτά, μελετώνται οι διαφορετικές μέθοδοι και συγκρίνονται μεταξύ τους. Η ύπαρξη των μεθόδων θα συνδράμει στην αξιολόγηση των αποτελεσμάτων που θα προκύψουν από το FLAC2D. Ακολουθεί η μελέτη των καταστατικών προσομοιωμάτων που θα χρησιμοποιηθούν. Ειδικότερα, οι δοκιμές θα πραγματοποιηθούν για τα προσομοιώματα Mohr-Coulomb, UBCSAND, PM4Sand και Ta-Ger sand. Για αυτό, κρίνεται αναγκαία η στοιχειώδης ανάλυση του τρόπου λειτουργίας τους, των χαρακτηριστικών τους και των παραμέτρων που πρέπει να οριστούν στο FLAC2D, για να πραγματοποιηθεί μια δοκιμή. Ακόμη, χρήζεται αναγκαία η αξιολόγηση της συμπεριφοράς των προσομοιωμάτων στην πράξη. Ως αποτέλεσμα, τα προσομοιώματα υπόκεινται στο πρόγραμμα σε προσομοιωτικές δοκιμές απευθείας απλής διάτμησης και τα αποτελέσματα συγκρίνονται με πραγματικές εργαστηριακές δοκιμές απευθείας απλής διάτμησης, που είναι διαθέσιμες. Πέρα απο την αξιολόγηση των προσομοιωμάτων, με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται και η κατάλληλη βαθμονόμηση στην περίπτωση που δεν είναι γνωστές οι τιμές που πρέπει να λάβουν ορισμένες παράμετροι όπως συμβαίνει στην περίπτωση του Ta-Ger sand. ΄Επεται η πραγματοποίηση των δοκιμών φέρουσας ικανότητας με τα καταστατικά προσομοιώματα. Στα καταστατικά προσομοιώματα ορίζονται οι τιμές των παραμέτρων κατά τον ίδιο τρόπο, όπου είναι δυνατό, όπως το μέτρο διάτμησης με στόχο οι συγκρίσεις να γίνονται επί ίσοις όροις. ΄Οπου δεν είναι γνωστές οι τιμές των παραμέτρων χρησιμοποιούνται οι τιμές που προέκυψαν από τη βαθμονόμηση, ενώ οι δευτερεύουσες παραμέτροι που είναι μοναδικές στο εκάστοτε προσομοίωμα λαμβάνουν τις τυπικές τιμές τους. Τα αποτελέσματα των δοκιμών συγκρίνονται με τα αποτελέσματα των αναλυτικών μεθόδων και αξιολογούνται. Εννίοτε, όπου είναι εφικτό επιδιώκεται η απευθείας σύγκριση των προσομοιωμάτων μεταξύ τους. Κατ'αυτόν τον τρόπο, τα προσομοιώματα Mohr-Coulomb, UBCSAND και PM4Sand και Ta-Ger sand συγκρίνονται ανά δύο μεταξύ τους. Τέλος, γίνεται μια ανακεφαλαίωση της εργασίας και παρατίθενται συγκεντρωτικά τα συμπεράσματα του πονήματος. Μετά την αξιολόγηση των συμπερασμάτων παρατίθενται ιδέες και προτάσεις για την υπερπήδηση των εμποδίων που εμφανίστηκαν και την συνέχιση της έρευνας πάνω στο θέμα.	el
heal.abstract	The problem of finding the bearing capacity of a foundation appears to be a seemingly simple issue. Many analytical methods have been developed, and it has been attempted to solve it several times in computer programs. However, it is not actually a solved problem. Analytical methods have not reached a universal answer to the issue. As for solving it with computer programs, the strength becomes apparent when the foundation is pushed to a critical state, resulting in failure. The operation of a program in critical conditions has always been a challenging task, especially when the expected behaviour in these situations is not precisely known. The purpose of this thesis is to nd the bearing capacity of a strip foundation under vertical central loading in dry sand using simple and advanced constitutive models, specialized in describing the phenomenon of liquefaction. Before the tests even begin, it is necessary to evaluate the accuracy of the program in which the tests will be performed. FLAC2D is a nite di erence program. To solve any problem, the limits of the simulation must be de ned, and its division into elements with soil properties must be done through the mesh. Questions such as how large the simulation should be, or how dense the mesh should be, are answered through tests and experiments with these and other parameters in a simple problem for which there is an exact analytical solution. Therefore, the closer the numerical solution is to the analytical one, the more accurate the simulation is. Next, a review of the analytical methods for nding the bearing capacity of a foundation is made. Speci cally, the problem has been examined by many scientists, and several attempts have been made to contribute with their own solution. In fact, to this day, a unique analytical solution has not been found. Part of the problem has been solved; however, without knowing the surface of failure that develops under the foundation during failure, the solutions are only approximations. Nonetheless, di erent methods are studied and compared. The existence of methods will assist in evaluating the results that will arise from FLAC2D. Then comes the study of the constitutive models to be used. Speci cally, the tests will be performed for the Mohr-Coulomb, UBCSAND, PM4Sand, and Ta-Ger sand models. For this, the basic analysis of how they work, their characteristics, and the parameters that must be de ned in FLAC2D are deemed necessary to perform a test. Furthermore, it is necessary to evaluate the behaviour of the models in practice. As a result, the models are subjected to direct simple shear tests in the program, and the results are compared with real direct shear laboratory tests, which are available. Apart from evaluating the models, this way also achieves the appropriate calibration in case the values that certain parameters should take are not known, as is the case with Ta-Ger sand. Next, the bearing capacity tests with the constitutive models are carried out. The parameter values for the constitutive simulations are de ned in the same way, wherever possible, such as the shear strength for comparisons to be made on equal terms. Where the parameter values are not known, the values resulting from the calibration are used, while the secondary parameters unique to each simulation take their typical values. The results of the tests are compared with the results of the analytical methods and evaluated. Occasionally, where feasible, the simulations are compared directly with each other. In this way, the Mohr-Coulomb, UBCSAND, PM4Sand, and Ta-Ger sand models are compared pairwise. Finally, a summary of the work is made, and the conclusions of the work are concisely stated. After evaluating the conclusions, ideas and proposals are presented to overcome the obstacles that arose and to continue the research on the subject.	en
heal.advisorName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.advisorName	Gerolymos, Nikos	en
heal.committeeMemberName	Γερόλυμος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδημητρίου, Αχιλλέας	el
heal.committeeMemberName	Ζερβός, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Gerolymos, Nikos	en
heal.committeeMemberName	Papadimitriou, Achilleas	en
heal.committeeMemberName	Zervos, Antonios
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	144 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false